RU2285797C1 - Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины - Google Patents
Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2285797C1 RU2285797C1 RU2005103005/03A RU2005103005A RU2285797C1 RU 2285797 C1 RU2285797 C1 RU 2285797C1 RU 2005103005/03 A RU2005103005/03 A RU 2005103005/03A RU 2005103005 A RU2005103005 A RU 2005103005A RU 2285797 C1 RU2285797 C1 RU 2285797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- membrane
- contact
- well
- well bore
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к бурению скважин, и предназначено для определения пространственного положения стволов бурящихся скважин и прежде всего наклонно направленных глубоких и разведочных скважин. Техническим результатом изобретения является повышение точности и надежности измерения угла искривления скважины и оперативное управление проводкой скважин по оптимальным траекториям. Для этого устройство содержит рамку в виде герметичной камеры, вращающуюся на опорах, эксцентрично закрепленный в рамке источник питания в виде баллона со сжатым воздухом и струйный генератор (СГ), имеющий сообщаемое с баллоном со сжатым газом сопло питания, приемное сопло, выходное сопло, профиль с обтекаемой поверхностью и канал связи. При этом СГ снабжен мембраной с закрепленным на ней контактом, закрепленным на оси подвижным полым отвесом, в верхней части которого выполнено приемное сопло с возможностью перемещения относительно обтекаемой поверхности профиля и сообщения с соплом питания, контактными кольцами, контактами съема информации и переключающим контактом. Выходное сопло СГ сообщено с мембранной полостью мембраны. Закрепленный на мембране контакт связан через переключающий контакт с контактными кольцами, которые постоянно замкнуты с контактами съема информации, соединенными с каналом связи. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к бурению скважин, и предназначено для определения пространственного положения ствола скважины и, в частности, измерения зенитного угла искривления скважины в процессе бурения.
Существует большое число скважин, где контроль за пространственным положением их стволов имеет исключительно важное значение. К таким скважинам относятся наклонно направленные, глубокие, сверхглубокие и разведочные. Кроме того, задача своевременно обнаружить и не допустить дальнейшего искривления скважины возникает при проходке пластов со значительным падением и частым чередованием мягких и твердых пород. В этом случае необходимо измерять искривление скважины через каждые 25-50 м.
Существующие средства измерения искривления стволов скважины имеют существенные недостатки: низкую точность и надежность измерения и другие.
Известны устройства для измерения угла искривления скважины - инклинометры. Недостатком указанных устройств является отсутствие возможности контроля параметров искривления стволов непосредственно в процессе бурения горных пород.
Известно устройство, которое содержит рамку с эксцентричным грузом, электронный генератор частоты, в котором в качестве частотозадающего элемента используется камертон, снабженный эксцентричными грузами, шарнирно закрепленными в ветвях камертона. Недостатком этого устройства является использование в схеме генератора электронных устройств (транзисторов), температурный диапазон работы которых простирается лишь до 135°С. Это обстоятельство исключает применение устройства при контроле углов искривления глубоких скважин 5000, где температура достигает более 200°С. Кроме того, описываемое устройство имеет низкую виброустойчивость, обусловленную наличием подвижных грузов в ветвях камертона [см. А.С. СССР №313970, 1971 г.].
Известны устройства (см. А.С. СССР №473007, 1975 г. и №516808, 1976 г.), основанные на механической колебательной системе "баланс - спираль". Недостатком этих устройств является нелинейность их статической характеристики и наличие большого числа подвижных частей и в связи с этим множество зазоров, что приводит к появлению гистерезиса, что в конечном итоге снижает точность преобразования угла искривления в частоту электрических импульсов и виброустойчивость устройств.
Ближайшим прототипом является устройство (см. А.С. СССР №1209837, 1984 г.). Устройство состоит из рамки, выполненной в виде герметичной камеры, свободно вращающейся в опорах, U-образной трубки, жестко закрепленной в панели внутри рамки и заполненной жидкостью, например ртутью, оставляя свободной объем в каждом колене U-образной трубки. На нижней стенке рамки эксцентрично и жестко закреплен баллон со сжатым газом, выполняющий функции источника энергии и одновременно эксцентричного груза рамки. Для обеспечения постоянства расхода газа на баллоне установлен редуктор постоянного сечения. На панели закреплена система сопел: сопло питания, приемное сопло и выходное сопло, связанные между собой коммутационными каналами, размещенными внутри панели. U-образная трубка переводником соединена с панелью, соплом питания и приемным соплом. В панели размещен также струйный элемент, выполненный в виде поверхности специального профиля, а углубление в стенке канала струйного элемента между приемным соплом и соплом питания сообщается через отверстие в панели с полостью реактора, установленного внутри рамки и выполненного в виде перфорированного цилиндра, заполненного поглотителем, например оксидом меди.
Недостатком прототипа является низкая точность за счет малого изменения объема полости U-образной трубки, заполняемой газом, и в связи с этим малой девиацией частоты (не более 15%).
Технической задачей является создание виброустойчивого термобаростойкого устройства для контроля непосредственно в процессе бурения скважины зенитного угла искривления ствола. Это позволит оперативно управлять проводкой скважин по оптимальным траекториям.
Техническим результатом решения этой задачи является повышение точности и надежности измерения угла искривления скважины.
Предлагаемое устройство направлено на устранение указанных недостатков.
Для этого в устройстве для измерения зенитного угла искривления ствола скважины, содержащем рамку в виде герметичной камеры, вращающуюся на опорах, эксцентрично закрепленный в рамке источник питания в виде баллона со сжатым воздухом и струйный генератор, имеющий сообщаемое с баллоном со сжатым газом сопло питания, приемное сопло, выходное сопло, профиль с обтекаемой поверхностью и канал связи, согласно изобретению струйный генератор снабжен мембраной с закрепленным на ней контактом, закрепленным на оси подвижным полым отвесом, в верхней части которого выполнено приемное сопло с возможностью перемещения относительно обтекаемой поверхности профиля и сообщения с соплом питания, контактными кольцами, контактами съема информации и переключающим контактом, при этом выходное сопло генератора сообщено с мембранной полостью мембраны, а закрепленный на ней контакт связан через переключающий контакт с контактными кольцами, которые постоянно замкнуты с контактами съема информации, соединенными с каналом связи.
На фиг.1 показано устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины.
Устройство, которое размещают над долотом в контейнере, содержит рамку 1, выполненную в виде герметичной камеры, свободно вращающуюся на опорах 2, струйный генератор 3, имеющий в своем составе сопло питания 4, приемное сопло 5, выполненное в отвесе 6, закрепленном на оси 7, выходное сопло 8, сообщающееся с полостью мембраны 9 с закрепленным на ней контактом 10, профиль 11 с обтекаемой поверхностью, источник питания, выполненный в виде баллона со сжатым газом 12, закрепленный эксцентрично в рамке, сообщающийся с соплом питания, контактные кольца 13, контакты 14 съема информации и переключающий контакт 15.
Работа устройства основана на эффекте Коанда - свойстве струи изменять направление при наличии поверхности специального профиля путем прилипания струи жидкости или газа к расположенной вблизи твердой стенке.
Устройство работает следующим образом.
Поток газа из сопла питания 4 обтекает обтекаемую поверхность, профиля 11 и заполняет полость отвеса 6 через отверстие приемного сопла 5. У обтекаемой поверхности создается противодавление. Это вызывает отрыв потока газа от нее и переход этого потока в выходное сопло 8 и далее в полость мембраны 9.
При этом давление в выходном сопле 8 возрастает скачкообразно и удерживается на максимальном уровне до тех пор, пока противодавление в приемном сопле 5 не снизится до величины, при которой поток вновь начнет обтекать поверхность специального профиля и, следовательно, заполнять полость отвеса 6.
Частота колебаний определяется по формуле:
где f - частота колебаний, Гц;
С - постоянный коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей генератора;
V - свободный объем полости отвеса 6, см3.
С изменением угла искривления рамка 1 с эксцентрично закрепленным в ней баллоном 12 поворачивается под действием силы тяжести и полый отвес 6 располагается в плоскости искривления скважины. При этом приемное сопло 5 струйного генератора 3 перемещается относительно струи, вытекающей из сопла питания 4 от оси струи к ее периферии, что приводит к уменьшению времени заполнения полости отвеса 6 (т.к. расход струи газа питания на периферии меньше, чем на ее оси), и в связи с этим уменьшению частоты колебаний струйного генератора. Таким образом, частота колебаний струйного генератора оказывается пропорциональной измерению зенитного угла искривления скважины. Далее серия пневматических импульсов, полученных на выходном сопле 6 струйного генератора 3, поступает в мембранную полость мембраны 9, мембрана прогибается и замыкает (размыкает) контакты 10, 15. Контакты 14, постоянно замкнутые с контактными кольцами 13, обеспечивают передачу полученных в результате замыкания и размыкания контактов 10, 15 сигналов в проводной канал связи забоя с устьем скважины.
На фиг.2 приведена экспериментальная зависимость частоты колебаний струйного генератора от изменения зенитного угла искривления.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает контроль зенитного угла искривления скважины непосредственно в процессе бурения, обладает высокой точностью измерения за счет высокой девиации частоты, достигающей 90% в пределах изменения угла от 0 до 35° (фиг.2), и высокой надежностью за счет сокращения числа подвижных элементов в конструкции устройства.
Источники информации
1. SU 313970 А1, кл. 21 В 47/02, 07.09.1971.
2. SU 473007, кл. Е 21 В 47/022, 05.06.1975.
3. SU 516808, кл. Е 21 В 47/022, 05.06.1976.
4. SU 1209837, кл. Е 21 В 47/022, 07.02.1986 (прототип).
Claims (1)
- Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины, содержащее рамку в виде герметичной камеры, вращающуюся на опорах, эксцентрично закрепленный в рамке источник питания в виде баллона со сжатым воздухом и струйный генератор, имеющий сообщаемое с баллоном со сжатым газом сопло питания, приемное сопло, выходное сопло, профиль с обтекаемой поверхностью и канал связи, отличающееся тем, что струйный генератор снабжен мембраной с закрепленным на ней контактом, закрепленным на оси подвижным полым отвесом, в верхней части которого выполнено приемное сопло с возможностью перемещения относительно обтекаемой поверхности профиля и сообщения с соплом питания, контактными кольцами, контактами съема информации и переключающим контактом, при этом выходное сопло генератора сообщено с мембранной полостью мембраны, а закрепленный на ней контакт связан через переключающий контакт с контактными кольцами, которые постоянно замкнуты с контактами съема информации, соединенными с каналом связи.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103005/03A RU2285797C1 (ru) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005103005/03A RU2285797C1 (ru) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005103005A RU2005103005A (ru) | 2006-07-20 |
RU2285797C1 true RU2285797C1 (ru) | 2006-10-20 |
Family
ID=37028252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005103005/03A RU2285797C1 (ru) | 2005-02-07 | 2005-02-07 | Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2285797C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602631C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВПО "АГТУ" | Устройство для передачи информации при бурении |
-
2005
- 2005-02-07 RU RU2005103005/03A patent/RU2285797C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2602631C1 (ru) * | 2015-07-16 | 2016-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВПО "АГТУ" | Устройство для передачи информации при бурении |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005103005A (ru) | 2006-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107849916B (zh) | 用于使用机电谐振器测量流体性质的方法和设备 | |
CA2753389C (en) | A microfluidic oscillating tube densitometer for downhole applications | |
CN109477379B (zh) | 使用由矩阵连接的温度传感器模块沿井眼感测温度的装置和方法 | |
US8560268B2 (en) | System and method for sensing a liquid level | |
CA2409884C (en) | Single tube downhole densitometer | |
CN110230490B (zh) | 一种适用于测量井下地层流体压力的方法和装置 | |
US20130019673A1 (en) | Viscosity measurement in a fluid analyzer sampling tool | |
US8230735B2 (en) | Method of dynamically correcting flow rate measurements | |
MX2011004746A (es) | Control de fluido en herramientas de muestreo de fluido de deposito. | |
US9200512B2 (en) | Formation fluid evaluation | |
RU2005140269A (ru) | Устройство и способ для оценки пласта | |
GB2589239A (en) | Device temperature gradient control | |
RU2285797C1 (ru) | Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины | |
KR101540669B1 (ko) | 더블패커를 이용한 수리시험 장치 | |
RU2381361C2 (ru) | Устройство для измерения температуры в скважине | |
WO2019068166A1 (en) | ADVANCED INPUT FLOW CONTROL SYSTEM | |
RU2349750C2 (ru) | Устройство для измерения зенитного угла искривления ствола скважины | |
RU2425974C2 (ru) | Устройство для измерения давления бурового раствора в скважине | |
RU2483284C1 (ru) | Плотномер гидростатический скважинный | |
RU2468201C2 (ru) | Устройство для определения параметров искривления скважин | |
RU2713842C1 (ru) | Устройство для измерения температуры в скважине | |
US3274694A (en) | Apparatus for measuring the azimuth and inclination of a borehole | |
SU1332007A1 (ru) | Устройство дл определени параметров искривлени скважины | |
RU2619302C1 (ru) | Скважинная насосная установка | |
RU184117U1 (ru) | Резистивиметр скважинный |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080208 |